麦克纳姆轮双联支链腿及全向移动调姿平台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110510029A(43)申请公布日2019.11.29(21)申请号201910754147.2(22)申请日2019.08.15(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人周玉林刘毅石晗(74)专利代理机构北京孚睿湾知识产权代理事务所(普通合伙)11474代理人王冬杰(51)Int.Cl.B62D57/032(2006.01)B62D63/02(2006.01)B62D63/04(2006.01)B60B19/12(2006.01)B66F11/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图13页(54)发明名称麦克纳姆轮双联支链腿及全向移动调姿平台(57)摘要本发明涉及一种麦克纳姆轮双联支链腿及全向移动调姿平台，麦克纳姆轮双联支链腿均包括升降驱动模块、同步带模块、垂直升降模块、麦克纳姆轮双轮轮组和行走驱动模块，导轨与滑块配合组成第一移动Pz副连接，轮支架与十字轴安装架第一转动Rx副连接，以适应地面变化并保持麦克纳姆轮压力均载，十字轴安装架通过十字轴轴承与驱动轴的中间位置第二转动Ry副连接；全向移动调姿平台包括车架和四个麦克纳姆轮双联支链腿，车架上安装有控制器和电池组，四个麦克纳姆轮双联支链腿呈矩形对称布置于车架的四角，且通过升降基座板与车架固定连接。本发明将全向运动与调姿融合一起，提高了调姿平台的运动精度和稳定性，有效扩展了六自由度调姿平台的使用范围。CN110510029ACN110510029A权利要求书1/2页1.一种麦克纳姆轮双联支链腿，其特征在于，其包括升降驱动模块、同步带模块、垂直升降模块、麦克纳姆轮双轮轮组和行走驱动模块，所述升降驱动模块包括伺服电机和减速器，所述升降驱动模块安装于升降基座板的第一端面，且所述伺服电机通过所述减速器与所述同步带模块中的主动带轮连接；所述垂直升降模块包括丝杠、导轨、滑块、丝母和升降基座板，所述丝杠安装于所述升降基座板的第二端面，且其第一端与所述同步带模块中的从动带轮连接，所述主动带轮通过同步带与所述从动带轮传动连接，所述导轨分别设于所述升降基座板第二端面的第一端和第二端，所述导轨与滑块配合组成第一移动Pz副连接，所述第一移动Pz副为主动副；以及所述麦克纳姆轮双轮轮组包括轮支架、麦克纳姆轮、十字轴安装架、行走驱动支架、十字轴轴承和驱动轴，所述轮支架与所述十字轴安装架第一转动Rx副连接，所述第一转动Rx副为被动副，构成局部自适应压力平衡，以适应地面变化并保持麦克纳姆轮压力均载，所述驱动轴的第一端通过所述行走驱动模块中的直角减速器与行走电机的输出轴连接，且所述驱动轴的第二端穿过所述十字轴安装架，所述麦克纳姆轮分别安装于所述驱动轴的第一端和第二端，且其轮缘上均布的辊子与麦克纳姆轮辐板均构成夹角转动R45°副连接，所述十字轴安装架通过所述十字轴轴承与所述驱动轴的中间位置第二转动Ry副连接，且所述第二转动Ry副为主动副，通过所述行走电机驱动。2.根据权利要求1所述的麦克纳姆轮双联支链腿，其特征在于，所述麦克纳姆轮双联支链腿中的第一移动Pz副与第一转动Rx副的轴线垂直，所述第一转动Rx副的轴线与所述第二转动Ry副的轴线垂直相交，所述第二转动Ry副的轴线与所述夹角转动R45°副的轴线呈45°夹角。3.根据权利要求1所述的麦克纳姆轮双联支链腿，其特征在于，所述麦克纳姆轮双联支链腿上设有独立悬挂结构，所述独立悬挂结构包括悬挂固定板、弹簧、弹簧撞块、升降撞块和导向柱，所述独立悬挂结构对称布置于所述垂直升降模块的两侧，且所述悬挂固定板与所述升降基座板固定连接，所述升降撞块与所述轮支架固定连接，所述弹簧与弹簧撞块固定连接，所述导向柱的第一端与所述悬挂固定板固定连接，且其第二端穿过所述弹簧撞块与所述升降撞块滑动连接。4.根据权利要求3所述的麦克纳姆轮双联支链腿，其特征在于，所述弹簧的压缩行程小于所述垂直升降模块的升降行程时，所述垂直升降模块的升降运动与独立悬挂结构为并联关系，且升降行程大于弹簧长度，所述垂直升降模块的升降距离大于所述弹簧长度时，所述麦克纳姆轮双联支链腿为伺服电机控制的刚性主动悬挂减振，所述垂直升降模块的升降距离小于所述弹簧长度时，所述升降撞块与弹簧撞块接触，所述伺服电机抱闸打开，所述麦克纳姆轮双联支链腿为基于弹簧的独立悬挂的柔性被动减振，所述主被动减振构成刚柔耦合减振结构。5.根据权利要求1所述的麦克纳姆轮双联支链腿，其特征在于，所述行走驱动模块设有抱闸，能分别控制锁定所述麦克纳姆轮的转动以及所述行走驱动支架的位置。6.根据权利要求1所述的麦克纳姆轮双联支链腿，其特征在于，所述垂直升降模块上设有光栅尺、磁尺或直线编码器，能检测垂直升降模块的运动距离。7.根据权